Mapeamento dos objetos na cena acústica

4.2.3 Mapeamento dos objetos na cena acústica

Todos os objetos na cena audiovisual são mapeados utilizando-se X3D. Atualmente o padrão X3D cobre uma descrição dos atributos visuais da cena e possui alguns recursos sintáxicos para descrição de objetos e processos de sonorização simples. Os Todos os objetos na cena audiovisual são mapeados utilizando-se X3D. Atualmente o padrão X3D cobre uma descrição dos atributos visuais da cena e possui alguns recursos sintáxicos para descrição de objetos e processos de sonorização simples. Os

objetos sonoros têm descritos além de seus atributos geométricos e de localização os seus atributos acústicos.

Atributos acústicos da cena

A descrição da cena deve levar em consideração a individualidade acústica dos objetos pertencentes à cena que sejam atuantes no processamento acústico. Do ponto de vista de construção sintática da cena, as geometrias principais formadoras do ambiente, como paredes, teto, piso, detalhes arquitetônicos (como balcões, colunas, anteparos, fosso de orquestra, etc.) devem, pelo menos do ponto de vista acústico, ter suas características físicas e acústicas individualizadas, para uma extração de atributos hierarquizada e completa.

Os objetos passivos, como anteparos, obstáculos, paredes, teto e chão possuem os seguintes atributos acústicos minimamente definidos:

coeficiente de transmissão coeficiente de reflexão β coeficiente de absorção α

padrão de difusão (caso um objeto difusor)

A geometria dos objetos também deve ser informada – como dimensões e posição espacial na cena (frequentemente já embutidos na descrição visual, mas eventualmente sem a individualidade necessária para fins acústicos). Os objetos produtores de som – as fontes sonoras – devem ter os seguintes parâmetros definidos:

padrão de irradiação (diretividade)

fonte de som: arquivo de som, endereço do stream (URL), entrada da placa de som (canal de entrada)

coeficientes de transmissão, reflexão e absorção

Formalmente, visando à completude da descrição, a cena ou aplicação deveria também admitir atributos gerais do ambiente, para efeito de posterior processamento por parte do sistema de auralização que vai produzir a cena (principalmente os módulos simuladores acústicos e sonorizadores) tais como:

nível de imersão desejado/ideal e nível de imersão mínimo requerido

sugestão de módulos algorítmicos ou técnicas preferenciais (se disponíveis) para realizar a simulação acústica, a codificação sonora, a decodificação e a reprodução sonora final (e.g. players). Dadas as ausências de campos no padrão X3D para descrição de parâmetros acústicos, propomos extensões sintáticas para os nós descritores de som do X3D, para encampar alguns parâmetros fundamentais mínimos para a descrição de uma cena acústica, para descrever atributos acústicos dos objetos, e eventualmente endereçar informações pertinentes aos módulos de simulação acústica, codificação, decodificação e renderização final.

Para os propósitos de nosso experimento, adicionamos os seguintes nós e parâmetros à sintaxe tradicional do X3D:

<AcousticScene> : nó para acomodar descritores de cena (como um todo)

<AcousticMaterial>: nó para acomodar descritores de parâmetros acústicos de material

coefref: coeficiente de reflexão de material freqref: faixa de frequência que se aplica.

Estamos realizando testes para saber em quais lugares estes dados poderiam melhor ser colocados, e que estruturas seriam mais adequadas como proposta de extensão sintática ao X3D. Isso é relevante em função da forma como objetos complexos da cena podem ser descritos pelo programador, de forma que os dados acústicos sejam atribuídos a uma superfície ou objeto na concepção humana de objeto, e não na concepção programática de uma associação de polígonos e formas. Quando ocorrer assim, acreditamos que uma forma adequada de posicionar os parâmetros acústicos seja sob um nó pai do tipo <AcousticScene> que é montado pelo programador especificamente pensando no extrator de cena acústica que vai ler o código. Quando a descrição do objeto aproxima-se de uma primitiva simples, como um cubo, acreditamos que a melhor forma de posicionar os dados acústicos é direto sob um nó

do tipo <AcousticMaterial> filho desta primitiva. A Tabela 8 mostra um exemplo dos dois casos, em ordem (o primeiro em cima, o segundo, embaixo).

Tabela 8 – Exemplos de sintaxe descritora de propriedades acústicas para objetos no X3D

<X3D> <Scene>

<AcousticScene DEF=”auditorio” center=”0 0 0” size=”30 15 8” coefref=”.8 .6 .6 .6 .6 .7”

freqref=”1000 1000 1000 1000 1000 1000”/>

<Transform DEF=”piso” center=”7.5 0.05 10”> <Shape> <Box size=”15 0.1 20”/> <Appearance> <Material diffuseColor=”1 1 1”/> </Appearance> </Shape> <Sound>

<AcousticMaterial coefref=”.8” freqref=”1000”/> </Sound>

</Transform>

O Jinx fará o parsing da cena acústica. Um componente de software objeto do PD faz a interface com o Jinx, recebendo os dados acústicos e geométricos da cena e seus objetos. Este módulo passará os dados necessários para a simulação acústica da camada seguinte.

O módulo descritor de cena (em X3D) está embutido no navegador Jinx. Sua tarefa é descrever a cada momento a geometria, posição e propriedades acústicas dos objetos na cena. Sua meta é manter em memória cada objeto Oj, a posição de Oj (x,y,z), seu

status (se fonte sonora ou objeto passivo), ponteiro para o arquivo de som (se fonte sonora), e dados acústicos básicos (coeficiente reflexão, etc.).

A figura mostra uma renderização 3D da cena de testes introduzida em 4.2.2 (cuja planta baixa é mostrada na Figura 32).

Figura 33 – Cena testes em 3D

Um pequeno auditório com estas proporções (15x20x8m) está dentro da “área de Bolt”, um critério para salas retangulares exibirem uma distribuição modal favorável (EVEREST, 2001, p.276). A origem das coordenadas está indicada por um ponto verde no canto mais próximo do leitor à frente. O eixo que corre da origem horizontalmente para a esquerda da figura é o eixo “y”, o “x”, correndo pela direita em direção ao fundo. O ouvinte está localizado no centro ao fundo da sala. A fonte sonora está à esquerda do ouvinte. Ela modela um instrumentista sentado.

O módulo responsável pela descrição da cena acústica executa o seguinte algoritmo básico:

- para cada alteração na posição relativa entre fontes sonoras e ouvinte:

- atualizar a descrição da cena acústica para cada nó rodando um auralizador